SU1064391A1 - One-step transistor d.c. voltage/d.c. voltage generator - Google Patents
One-step transistor d.c. voltage/d.c. voltage generator Download PDFInfo
- Publication number
- SU1064391A1 SU1064391A1 SU823409057A SU3409057A SU1064391A1 SU 1064391 A1 SU1064391 A1 SU 1064391A1 SU 823409057 A SU823409057 A SU 823409057A SU 3409057 A SU3409057 A SU 3409057A SU 1064391 A1 SU1064391 A1 SU 1064391A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- transistor
- drossel
- capacitor
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
ОДНОТАКТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий коммути.рующий транзистор, силова цепь которого подсоединена к входным выводам питани через обмотку накопительного дроссел , св занного через обратный диод с выходным конденсатором, подключенным к выходным выводам, св занным с входом узла отрицательной обратной св зи. Е.0выход которого подключен к входу регулирующего транзистора, силова цепь которого подключена параллельно управл ющему входу коммутирующего транзистора, база которого подключена к первому выводу базового резистора, вход щего в состав цепи положительной обратной св зи, и резистор смещени , отличающийс тем, что, с целью повышени КПД и улучщени массогабаритных показателей, в цепь положительной обратной св зи введен дополнительный транзистор , тип проводимости которого противоноложен типу проводимости коммутирующего .транзистора, а силова цепь введенного, дополнительного транзистора включена между первым концом обмотки накопительного дроссел , подключенным к входному выводу питани , и вторым выводом базового резистора , коммутирующего транзистора, при этом управл юща цепь через введенный резистор подключена параллельно обмотке накопительного дроссел , второй конец которой подсоединен через введенный конденсатор к базе регулирующего транзистора.SINGLE-TURNING TRANSISTOR CONVERTER OF CONSTANT VOLTAGE TO CONSTANT, containing a commutating transistor, the power circuit of which is connected to the input power terminals through the winding of accumulative droplets connected through a return diode to an output capacitor connected to the output terminals connected by a common drossel connected via an output diode connected to an output capacitor connected to the output terminals connected by an accumulator drossel connected via an output diode connected to an output capacitor connected to the output terminals connected by a common drossel connected via an output diode connected to an output capacitor connected to the output leads connected by a common drossel connected via an output diode connected to an output capacitor connected to the output pins connected by a common drossel connected via an output diode connected to an output capacitor connected to the output leads by a connected drossel connected via an output diode connected to an output capacitor connected to the output pins connected by a common drossel connected via an output diode connected to an output capacitor connected to the output pins connected by a common drossel connected via an output diode connected to an output capacitor connected to the output terminals connected to the output drossel connected to the output capacitor connected to the output capacitor connected to the output transistor . The E.0 output of which is connected to the input of the control transistor, the power circuit of which is connected in parallel to the control input of the switching transistor, the base of which is connected to the first output of the base resistor included in the positive feedback circuit, and a bias resistor, characterized in that in order to increase efficiency and improve mass and size parameters, an additional transistor was introduced into the positive feedback circuit, the conductivity type of which is opposed to the conductivity type of the commuting. the stopper, and the power circuit of the inserted, additional transistor is connected between the first end of the winding of the accumulative throttle connected to the input power terminal and the second output of the base resistor of the switching transistor, while the control circuit is connected through the inserted resistor in parallel to the winding of the accumulative throttle whose second end is connected through the input capacitor to the base of the control transistor.
Description
Изобретение относитс к электротехнике и может найти применение во вторичных источниках питани (ВИП), например, дл цифровых измерительных приборов от двухтрех последовательных гальванических элементов или аккумул торов и других низковольтных источников питани . Известно устройство, содержащее транзисторный ключ, включенный последовательно с дросселем и источником питани , а также выходной накопительный конденсатор, подключенный к обмотке дроссел через обратный диод, транзисторный ключ, регулирующий транзистор, управл емый от БИС, содержащ.ей усилитель обратной св зи и источник опорного напр жени 1. Недостатком известного устройства вл етс ограниченна область использовани из-за сложной технологии его изготовлени . Наиболее близок к предлагаемому однотактный транзисторный преобразователь посто нного напр жени в посто нное, содержащий коммутирующий транзистор, силова цепь которого подсоединена к входным выводам питани через обмотку накопительного дроссел , св занного через обратный диод с вторым конденсатором, подключенным к выходным выводам, св занным с входом узла отрицательной oбpatнoй св зи, выход которого подключен к входу регулирующего транзистора, силова цепь которого подключена параллельно управл ющему входу коммутирующего транзистора, база каждого подключена к первому выводу базового резистора, вход щего в состав положительной обратной св зи, и резистор смещени 2. Недостатками данного устройства вл ютс наличие нетехнологичного многообмоточного дроссел , малый КПД и сравнительно больщие габариты. Два последних фактора обусловлены динамическими потер ми в коммутирующем транзисторе, в частности, из-за рассеивани магнитного потока в многообмоточном дросселе, а также статическимй потер ми в цепи базы, особенно при большой скважности импульсов тока. Наличие магнитного потока рассеивани не позвол ет повысить частоту коммутации до сотен килогерц, даже если характеристики транзисторов и диодов это допускает, так как при переключении про вл етс запаздывание реверса тока базы коммутирующего транзистора и выбросы напр жени на/его коллекторе. . Цель изобретени - повышение КПД и улучшение массогабаритных показателей. Поставленна цель достигаетс тем, что в однотактном транзисторном преобразователе посто нного напр жени в посто нное, содержащем коммутирующий транзистор, силова цепь которого подсоединена к входным выводам питател через обмотку накопительного дроссел , св занного через обратный диод с выходным конденсатором, подключенным к выходным выводам, св занным с входом узла отрицательной обратной св зи, выход которого подключен к входу регулирующего транзистора, силова цепь которого подключена параллельно управл ющему входу коммутирующего транзистора , база которого подключена к первому выводу базового резистора, вход щего в состав цепи положительной обратной св зи , и резистор смещени , в цепь положительной обратной св зи введен дополнительный транзистор, тип проводимости которого противоположен типу проводимости коммутирующего транзистора, а силова цепь дополнительного транзистора включена между первым концом обмотки накопительного дроссел , подключенным к входному выводу питани , и вторым выводом базового резистора коммутирующего транзистора, при этом управл юща цепь через введенный резистор подключена параллельно обмотке накопительного дроссел , второй конец которой подсоединен через введенный конденсатор к базе регулирующего транзистора. На чертеже приведена принципиальна схема устройства. Преобразрватель содержит накопительный дроссель 1 и коммутирующий транзистор 2, присоединенные последовательно к входным выводам источника 3.питани , выходной конденсатор 4, соединенный через обратный диод 5 с обмоткой дроссел 1, цепь положительной обратной св зи, содержаща базовый резистор 6, дополнительный транзистор 7 с резистором 8, защунтированным конденсатором 9, регулирующий транзистор 10 с входным резистором 11, включенный параллельно входу коммутирующего транзистора 2, а также узел 12 отрицательной обратной св зи дл стабилизации напр жени на выходе конвертора. К базе дополнительного транзистора 7 подсоединен резистор 13 смещени . Конденсатор 14 включен между коллектором коммутирующего транзистора 2 и базой регулирующего транзистора 10. Запуск конвертора обеспечиваетс автоматически при подаче питани . В данной схеме имеет место м гкое самовозбулсдение за счет цепи смещени , образованной резисторами 8 и 13. Соотношение между величинами последних выбираетс таким образом , что транзистор 7 оказываетс в активной области и подает ток через резистор 6 в цепь базы транзистора 2. Так как напр жение на выходе преобразовател мало, то транзистор 10 закрыт. Транзистор 2 открыва етс и напр жение источника питани Е прикладываетс к дросселю 1. В интервале зар да дроссел 1 транзисторы 2 и 7 насыщены, ток дроссел 1 линейно увеличиваетс от нул до максимальногоThe invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power sources (VIP), for example, for digital measuring devices from two to three consecutive galvanic cells or batteries and other low-voltage power sources. A device comprising a transistor switch connected in series with a choke and a power source, as well as an output storage capacitor connected to the winding of the chokes through a reverse diode, a transistor switch controlling the transistor controlled by the LSI, containing a feedback amplifier and the source of the reference voltage 1. The disadvantage of the known device is the limited field of use due to the complicated technology of its manufacture. Closest to the proposed single-ended transistor converter DC to DC, containing a switching transistor, the power circuit of which is connected to the input power terminals through the winding accumulative throttle connected through a reverse diode with a second capacitor connected to the output terminals connected to the input node of the negative uplink communication, the output of which is connected to the input of the regulating transistor, the power circuit of which is connected in parallel to the control input of the switching circuit Each resistor, the base of each is connected to the first output of the base resistor, which is part of the positive feedback, and the bias resistor 2. The disadvantages of this device are the presence of a low-tech multiwinding droplet, low efficiency and relatively large dimensions. The latter two factors are caused by dynamic losses in the switching transistor, in particular, due to the scattering of the magnetic flux in the multiple-winding choke, as well as static losses in the base circuit, especially when the current pulse duration is large. The presence of a magnetic flux of dissipation does not allow to increase the switching frequency to hundreds of kHz, even if the characteristics of transistors and diodes allow for this, since switching causes a delay in the reverse of the base current of the switching transistor and voltage surges on its collector. . The purpose of the invention is to increase efficiency and improve weight and size parameters. The goal is achieved by the fact that in a single-phase transistor converter DC to DC, containing a switching transistor, the power circuit of which is connected to the input terminals of the feeder through the winding of the accumulative throttle connected through a reverse diode to an output capacitor connected to the output terminals connected to the input of the negative feedback node, the output of which is connected to the input of the regulating transistor, the power circuit of which is connected in parallel to the control input of the comm a wiring transistor, the base of which is connected to the first output of the base resistor included in the positive feedback circuit, and a bias resistor, an additional transistor is introduced into the positive feedback circuit, the conductivity type of which is opposite to that of the switching transistor, and the additional transistor power circuit connected between the first end of the winding of the cumulative throttle connected to the input power output and the second output of the switching resistor base resistor, with This control circuit through the input resistor is connected in parallel to the winding of the cumulative throttle, the second end of which is connected through the input capacitor to the base of the regulating transistor. The drawing is a schematic diagram of the device. The converter contains a cumulative choke 1 and a switching transistor 2 connected in series to the input terminals of the power supply 3., an output capacitor 4 connected through a return diode 5 to the winding of the choke 1, a positive feedback circuit containing a base resistor 6, an additional transistor 7 with a resistor 8, a clamped capacitor 9, a regulating transistor 10 with an input resistor 11, connected in parallel to the input of the switching transistor 2, as well as a negative feedback node 12 for stabilization uu voltage at the output of the converter. The bias resistor 13 is connected to the base of the additional transistor 7. A capacitor 14 is connected between the collector of the switching transistor 2 and the base of the regulating transistor 10. The converter starts automatically when the power is supplied. In this scheme, there is a soft spontaneous generation due to the bias circuit formed by resistors 8 and 13. The ratio between the magnitudes of the latter is chosen so that transistor 7 is in the active region and supplies current through resistor 6 to the base circuit of transistor 2. Since the voltage the output of the Converter is small, the transistor 10 is closed. The transistor 2 opens and the voltage of the power supply E is applied to the choke 1. In the charge interval of the droplets 1, the transistors 2 and 7 are saturated, the current of the chokes 1 linearly increases from zero to maximum
значени , диод 5 заперт. Максимальный ток дроссел 1 . (транзистора 2) определ ес током базы транзистора 2. Отключение наступает вследствие перехода транзистора 2 из области насыщени в активную область. При этом напр жение дроссел 1 уменьшаетс и транзистор 7 запираетс форсированным током конденсатора 9. Прекращаетс ток базы транзистора 2 и последний переходит в закрытое состо ние.value, diode 5 is locked. Maximum current drossel 1. (transistor 2) is detected by the base current of transistor 2. A trip occurs due to the transition of transistor 2 from the saturation region to the active region. In this case, the voltage of the drop 1 decreases and the transistor 7 is closed by the forced current of the capacitor 9. The base current of the transistor 2 stops and the latter goes into the closed state.
В интервале разр да дроссел 1 закрыты транзисторы 2 и открыт диод 5, через который дроссель 1 разр жаетс на конденсатор 4. Ток дроссел 1 линейно уменьшаетс от максимального значени до нул . Удержание транзистора 7 в закрытом состо нии происходит за счет ЭДС дроссел 1. Как только ток дроссел 1 снижаетс до нул , исчезает ЭДС и транзистор 7 отпираетс током смещени базы. Процесс запуска конвертора повтор етс каждый период.In the interval of the discharge of the droplets 1, the transistors 2 are closed and the diode 5 is opened, through which the choke 1 is discharged to the capacitor 4. The current of the chokes 1 decreases linearly from the maximum value to zero. The holding of the transistor 7 in the closed state occurs at the expense of the emf of the drossel 1. As soon as the current of the throttle 1 decreases to zero, the emf disappears and the transistor 7 is opened by the base bias current. The process of starting the converter is repeated every period.
Регулирование и стабилизаци выходного напр жени конвертора осуществл етс регулирующим транзистором 10. Чем больше выходное напр жение, тем больше сигнал, подаваемый в базу транзистора 10, меньще ток 6ai3bi транзистора 2 и меньще амплитуда импульса тока в дросселе 1. При этом уменьщаетс энерги , отбираема за период От источника питани и, следовательно, напр жение на выходе преобразовател . The output voltage of the converter is regulated and stabilized by the regulating transistor 10. The larger the output voltage, the greater the signal supplied to the base of transistor 10, the smaller the 6ai3bi current of transistor 2 and the smaller the amplitude of the current pulse in the inductor 1. This decreases the energy taken from period From the power source and, therefore, the voltage at the output of the converter.
Регулирующий транзистор 10 имеет до полнительную функцию - форсирование отключени коммутирующего транзистора 2. В результате зар да конденсатора 14 при выходе транзистора 2 из режима насыщени транзистор 10 насыщаетс и щуйтирует коллекторный ток транзистора 7 еще до отключени последнего, с одной стороны, и отводит избыточный зар д с базы транзистора 2, с другой стороны.The control transistor 10 has an additional function — forcing the switching off of the switching transistor 2. As the capacitor 14 is charged, when the transistor 2 leaves the saturation mode, the transistor 10 saturates and spins the collector current of the transistor 7 before the latter turns off. from the base of transistor 2, on the other hand.
В предлагаемом преобразователе, выполненном на однообмоточиом дросселе отсутстгIn the proposed Converter, performed on a single-winding choke is missing
вуют запаздывание по цепи положительной обратной св зи из-за индуктивности рассеивани обмотки положительной обратной св зи и выбросы напр жени на коллекторе коммутирующего транзистора, что сущест ве но дл уменьшени рассеивани мощности при частотах 100 кГц и более.The delay in the positive feedback circuit due to the inductance of the dissipation of the positive feedback winding and the voltage surges on the collector of the switching transistor, which are essential for reducing the power dissipation at frequencies of 100 kHz and more, are effective.
Другим фактором, положительно вли ющим на скорость переключени , вл етс разделение цепей положительной и отрицательной обратных св зей. Транзистор 7 отключаетс активно, обеспечива форсировочный спад базового тока коммутирующего транзистора 2.Another factor that has a positive effect on the switching speed is the separation of positive and negative feedback circuits. Transistor 7 is turned off actively, providing a forced drop in the base current of the switching transistor 2.
Третьим фактором, уменьшающим динамические потери, вл етс конденсатор 14, ток зар да которого вызывает насыщение регулирующего транзистора 10, который шунтирует вход коммутирующего траизустора 2 (напр жение база-эмиттер равно нулю) в процессе его отключени . Это устран ет переходные осцилл ции, обеспечива устойчивость автоколебаний конвертора. Ток разр да конденсатора 14 через насыщенный транзистор 2 и резистор II вызьшает запирание регулирующего транзистора 10 большую часть интервала пр мого хода. Благодар этому коммутирующий транзистор 2 имеет больший коэффициент насыщени , который к концу интервала при выходе транзистора 10 из запертого состо ни The third factor reducing dynamic losses is capacitor 14, the charge current of which causes saturation of control transistor 10, which bypasses the input of switching trazustor 2 (base-emitter voltage is equal to zero) during its shutdown. This eliminates transient oscillations, ensuring the stability of self-oscillations of the converter. The discharge current of the capacitor 14 through the saturated transistor 2 and the resistor II interrupts the locking of the control transistor 10 for most of the forward path interval. Due to this, the switching transistor 2 has a higher saturation coefficient, which by the end of the interval when the transistor 10 leaves the locked state
начинает уменьшатьс , что также улучшает услови коммутации.begins to decrease, which also improves the switching conditions.
Величина емкости конденсатора 14 должна выбиратьс из услови полного его разр да в течение длительности пр мого хода конвертора.The capacitance value of the capacitor 14 must be selected from the condition of its full discharge for the duration of the forward stroke of the converter.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позвол ет повысить КПД устройства и улучшить массогабаритйые показани путем увеличени быстродействи .Thus, the proposed technical solution allows to increase the efficiency of the device and improve the weight and size indications by increasing the speed.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU823409057A SU1064391A1 (en) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | One-step transistor d.c. voltage/d.c. voltage generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU823409057A SU1064391A1 (en) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | One-step transistor d.c. voltage/d.c. voltage generator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1064391A1 true SU1064391A1 (en) | 1983-12-30 |
Family
ID=21001734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU823409057A SU1064391A1 (en) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | One-step transistor d.c. voltage/d.c. voltage generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1064391A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2478254C1 (en) * | 2011-10-06 | 2013-03-27 | Закрытое акционерное общество "Малое многопрофильное предприятие - ИРБИС" (ЗАО "ММП-ИРБИС") | Quasiresonant converter of constant voltage with switching at zero voltage |
| RU2498489C1 (en) * | 2012-05-03 | 2013-11-10 | Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" | High-frequency converter |
| RU2534742C1 (en) * | 2013-05-24 | 2014-12-10 | Закрытое акционерное общество "Электро СИ" | Step-up voltage converter |
-
1982
- 1982-03-16 SU SU823409057A patent/SU1064391A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. За вка GB № 2028552, кл. G 05 F 1/60, 1980. 2. За вка JP № 54-30726, кл. Н 02 М 3/335, 1980. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2478254C1 (en) * | 2011-10-06 | 2013-03-27 | Закрытое акционерное общество "Малое многопрофильное предприятие - ИРБИС" (ЗАО "ММП-ИРБИС") | Quasiresonant converter of constant voltage with switching at zero voltage |
| RU2498489C1 (en) * | 2012-05-03 | 2013-11-10 | Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" | High-frequency converter |
| RU2534742C1 (en) * | 2013-05-24 | 2014-12-10 | Закрытое акционерное общество "Электро СИ" | Step-up voltage converter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0336725A2 (en) | Switching power supply | |
| US4870554A (en) | Active snubber forward converter | |
| US4307353A (en) | Bias control for high efficiency inverter circuit | |
| US4965506A (en) | Power-supply circuit having circuitry for switching from a battery charging mode to a battery trickle-charging mode | |
| US4737898A (en) | Single-ended self-oscillating, DC-DC converter with regulation and inhibit control | |
| SU1064391A1 (en) | One-step transistor d.c. voltage/d.c. voltage generator | |
| US4660133A (en) | Switched power pack with free-wheeling flow converter and switched controller at a secondary side | |
| US3387229A (en) | Frequency stabilized magnetically coupled multivibrator | |
| JPH01268451A (en) | Overvoltage suppressing circuit for semiconductor device | |
| RU1774447C (en) | Dc voltage converter | |
| SU1755353A1 (en) | Dc voltage-to-dc voltage single-cycle reverse-operation converter | |
| RU2069444C1 (en) | Single-ended stabilizing dc voltage changer | |
| SU1742955A1 (en) | Voltage converter | |
| SU1737431A1 (en) | Pulsed regulator dc voltage source | |
| SU964894A1 (en) | Device for control of power thyristor | |
| RU2073303C1 (en) | Controllable two-stroke dc-to-dc converter | |
| SU1252885A1 (en) | Voltage converter | |
| SU775719A1 (en) | Pulse stabilizer | |
| SU694957A1 (en) | Stabilized supply source | |
| SU1422340A1 (en) | D.c. voltage converter | |
| JPS5517241A (en) | Switching regulator | |
| US3609410A (en) | Switching circuits utilizing minority carrier injection in a semiconductor device | |
| RU2028720C1 (en) | Blocking oscillator | |
| RU1829094C (en) | Single-cycle d c/d c converter | |
| SU928563A2 (en) | Controllable converter |